人教版 (2019)选择性必修 第二册3 变压器课后练习题

3.3变压器专题复习2021—2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修第二册

一、选择题（共15题）

1．如图所示，、、、是四盏相同的白炽灯，白炽灯的额定电压为、额定电流为，理想变压器原、副线圈的匝数分别为和，原线圈所接的正弦交流电的电压保持稳定，不计导线的电阻，当开关闭合时，四盏灯均正常发光。下列说法正确的是（　　）

A．

B．

C．开关断开后，灯的功率不变

D．开关断开后，灯的功率增大

2．某小型水电站的电能输送示意图如图所示，发电机通过升压变压器和降压变压器向用户供电．已知输电线的总电阻为，降压变压器的原、副线圈匝数之比为，降压变压器副线圈两端交变电压，降压变压器的副线圈与阻值的电阻组成闭合电路．若将变压器视为理想变压器，则下列说法中错误的是（       ）

A．通过电流的有效值是

B．降压变压器原、副线圈的电压之比为

C．升压变压器的输出电压等于降压变压器的输入电压

D．升压变压器的输出功率大于降压变压器的输入功率

3．电压互感器是测量较大交流电压的仪表；电流互感器是测量较大交流电流的仪表，这两种仪表在使用时的电路正确的是（　　）

A． B．

C． D．

4．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为3:1，L1、L2、L3为三只规格均为“9V，6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表，输入端接入如图乙所示的交变电压，则以下说法中正确的是（　　）

A．电流表的示数为6A

B．电压表的示数为27V

C．副线圈两端接入耐压值为9V的电容器恰能正常工作

D．变压器副线圈中交变电流的频率为100Hz

5．如图所示，正弦交流电源的输出电压为U0，理想变压器的原副线圈匝数之比为5：1，电阻关系为R0：R1：R2 =1：4：4 ，电压表为理想变流电压表，示数用U表示，则下列说法正确的是（　　）

A．闭合开关S前后，电压表示数不变

B．闭合开关S前，U0：U=5：1

C．闭合开关S后，U0：U=15：2

D．闭合开关S后，电阻R0与R1消耗的功率之比为4：1

6．图中理想变压器原、副线圈的匝数之比为2：1，现在原线圈两端加上交变电压时，灯泡 、均正常发光，电压表和电流表可视为理想电表。则下列说法中正确的是（　　）

A．该交流电的频率为100Hz

B．电压表的示数为155.5V

C．若将变阻器的滑片P向上滑动，则电流表读数变大

D．若将变阻器的滑片P向上滑动，则将变暗、将变亮

7．如图（a）所示，一理想变压器原副线圈匝数比为1:2，原线圈接某正弦交流电源，副线圈接“220,100W”的灯泡，灯泡恰好正常发光，灯泡的伏安特性曲线如图（b）所示，若将副线圈接上述电源，灯泡接原线圈，再串联一个阻值为110Ω的定值电阻，则灯泡的实际功率约为

A．7W B．12W C．25W D．50W

8．一理想变压器原、副线圈的匝数比为5∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，为滑动变阻器的滑动片。下列说法正确的是（       ）

A．副线圈输出电压的频率为

B．副线圈输出电压的有效值为

C．向下移动时，变压器的输出功率增加

D．向下移动时，原、副线圈的电流都减小

9．如图所示，导线框绕垂直于磁场的轴匀速转动，产生（V）的交变电动势。导线框与理想变压器原线圈相连，变压器副线圈接入一额定电压为220V的电灯泡，电灯泡恰好正常发光，且电流表的示数为2A，导线框电阻不计，电流表为理想电流表，则（　　）

A．变压器原、副线圈匝数之比为1：5

B．交变电动势的周期为0.01s

C．电灯泡的额定功率为W

D．通过电灯泡的电流为10A

10．如图所示，理想变压器电路原线圈匝数可调，调节触头为S，副线圈电路中r为光敏电阻，光敏电阻的阻值随光照的增强而减小，滑动变阻器R与灯泡L并联在电路中，关于电路变化问题，下列说法正确的是（　　）

A．保持S位置和光照强度不变，将P向上滑，灯泡L变暗

B．保持S位置和光照强度不变，将P向下滑，电流表示数不变

C．保持P位置和光照强度不变，将S向下滑，光敏电阻的功率变小

D．保持P位置和S位置不变，使光线变暗，原线圈的输入功率变小

11．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1 : n2＝11: 2，保险丝R1的电阻为2Ω．若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压，要求通过保险丝的电流(有效值)不超过5A，加在电容器两极板的电压不超过50V，则滑动变阻器接入电路的阻值可以为(　　)

A．1 Ω B．5 Ω C．10 Ω D．20 Ω

12．如图所示，理想变压器原线圈输入端接正弦交流电u=Umsinωt，副线圈接电阻R1、R2和二极管，图中电流表A1、A2、A3均为理想电流表（示数为电流的有效值），R1、R2阻值均为R，二极管为理想二极管，变压器原、副线圈匝数比为2：1。则电流表A1、A2、A3示数之比为（　　）

A．5：20：4 B．1：2：1 C．：2：2 D．2：4：3

13．如图所示，两磁极间产生匀强磁场，矩形线框ABCD绕垂直于磁感线的中心轴匀速转动，产生的电动势瞬时值线框的输出端与理想变压器原线圈相连，副线圈连接着一只“”的灯泡，电路中熔断器熔断电流为，正方形导线框电阻、熔断器、输电导线的电阻均不计。如果灯泡能正常发光，下列说法正确的是（　　）

A．时，线框中磁通量变化率为

B．理想变压器原、副线圈匝数之比为

C．若副线圈两端并联多只“”的灯泡，则最多不能超过14只

D．若仅将线框转速减半，保持其他条件不变，则电动势为

14．图甲所示电路中，三只小灯泡完全相同， 为电容器，线圈的直流电阻不计，在某段时间内理想变压器原线圈内磁场的变化如图乙所示，则在该段时间内（）

A．副线圈中电流方向不变

B．灯中的电流相等

C．灯中的电流相等

D．三只灯中的电流相等

15．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为5：1，原线圈中接入u=100sin（100πt）V的正弦交流电，保险丝的熔断电流为1A，电表为理想电表，定值电阻R0=10Ω。各元件正常工作，下列判断正确的是（　　）

A．电流表的读数为2A B．电容器的击穿电压不得低于20V

C．原线圈中最大电流不能超过1A D．流过电容器C的电流每秒方向改变50次

二、填空题（共4题）

16．如图所示，理想变压器原线圈匝数匝，输入的交变电压，副线圈匝数分别为匝、匝．灯泡电阻为5Ω，灯泡电阻为10Ω．则原线圈中电流_________A，变压器的输出总功率P=______W．

17．如图所示，理想变压器的初、次级线圈分别接着定值电阻、，且，初、次级线圈的匝数比，加一定交流电源电压后，两电阻两端电压之比___________，两电阻上消耗的电功率之比___________。

18．互感和互感电动势：两个相互靠近但导线不相连的线圈，当一个线圈中的______变化时，它所产生的______会在另一个线圈中产生感应电动势，这种现象叫作互感，这种感应电动势叫作______。

19．某同学选用匝数可调的可拆变压器来做“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验，变压器原线圈两端所接的电源应是电压为的低压________（选填“交流电源”或“直流电源”）。先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压________（选填“增大”“减小”或“不变”）；然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压________（选填“增大”“减小”或“不变”）。上述探究副线圈两端的电压与匝数的关系中采用的实验方法是________（选填“控制变量法”“转换法”或“类比法”）。

三、综合题（共4题）

20．如图所示，理想变压器原线圈中输入电压，副线圈两端电压为，输出端连有完全相同的两个灯泡和，绕过铁芯的导线所接的电压表V的示数求：

(1)原线圈等于多少匝？

(2)当开关S断开时，电流表的示数则电流表的示数为多少？

(3)当开关S闭合时，电流表的示数等于多少？

21．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比n1：n2＝2：1，加在原线圈两端的电压为220V，C为额定电流为1A的保险丝，R为接在副线圈两端的可变电阻。要使保险丝不会熔断，求可变电阻的最小阻值是多少欧姆？

22．如图所示，理想变压器的原线圈与一矩形导轨相连，导轨间距l=10cm，导轨间有磁感应强度B=50T/s的匀强磁场，一金属杆紧贴导轨垂直放置．已知闭合铁芯上的三个线圈匝数n1=100匝，n2=50匝，n3=10匝，灯泡电阻RL1=10Ω，RL2=2Ω．现金属杆在外力的作用下以随时间变化规律为v=4cos100πtm /s的速度沿导轨做切割磁感线运动．请求出图中电压表和电流表的读数．

23．如图所示，理想变压器的原线圈两端接在（V）的交流电源上，副线圈两端接有R＝55Ω的负载电阻，原、副线圈匝数之比为2：1，电流表、电压表均为理想电表．求：

（1）电压表的读数；

（2）电流表的读数．

参考答案：

1．A

2．C

3．D

4．B

5．C

6．C

7．A

【解析】

8．C

9．A

10．D

11．C

12．C

13．D

14．A

15．B

16．     0.3     15

17．         

18．     电流     变化的磁场     互感电动势

19．     交流电源     增大     减小     控制变量法

20．(1)1100匝；(2)1A；(3)2A

21．55Ω

22．10V， 0.6A

23．（1）U2＝110 V   （2）